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神経回路網の成熟過程におけるアクティブ・ゾーンの役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18021013
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関富山大学

研究代表者

大塚 稔久  富山大学, 大学院・医学薬学研究部, 准教授 (40401806)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
2007年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2006年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
キーワードシナプス / アクティブゾーン / CAST / SAD / リン酸化 / 神経回路 / 神経伝達物質 / シナプス小胞 / ELKS / ノックアウトマウス
研究概要

神経終末に存在するアクティブゾーンは比較的電子密度の高い特殊な構造体で、神経伝達物質の放出を時間的・空間的に制御している。CASTはアクティブゾーン特異的な局在を示す構造蛋白質で、アクティブゾーンの形成と維持において重要な役割を担っていると考えられている。
本年度は、CASTノックアウトマウスの生化学的および電気生理学的解析を行った。CASTの発現はノックアウトマウスでは完全に消失していたが、CAST結合蛋白質であるBassoon, Munc13-1, RIM1の発現量は変化していなかった。一方電気生理学的には神経伝達が著明に障害されており、CASTが前シナプスにおいて機能的な役割を担っていると考えられる。さらに、アクティブゾーンに存在するセリンスレオニンリン酸化酵素SADがCASTをリン酸化することを見出した。リン酸化部位に対する特異抗体を作製し、ウエスタンブロット法にて解析したところ、CASTはマウス脳でもリン酸化されており、そのリン酸化の程度は生後直後にピークが見られ、以後減少していくことが明らかとなった。また、アクリン酸化されたCASTはティブゾーンにも強く結合していることが示された。今後、さらに詳細な電気生理学的データを蓄積するとともに、リン酸化の生理的意義を明らかにすることによって、神経ネットワーク形成におけるCASTの役割、すなわちアクティブゾーンの役割を解明できると期待される。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] SCRAPPER-Dependent ubiquitination of active zone protein RIMl regulates synaptic vesicle release.2007

    • 著者名/発表者名
      Yao, I.
    • 雑誌名

      Cell 130

      ページ: 943-957

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Interaction between Munc13-1 and RIM is Critical for Glucagon-like Peptide-1-mediated Rescue of Exocytotic Defects in Munc13-1-deficient pancreatic {beta}-cells.2007

    • 著者名/発表者名
      Kwan, E.
    • 雑誌名

      Diabetes

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rab6A regulates transport and targeting of exocytotic carriers.2007

    • 著者名/発表者名
      Grigoriev, I.
    • 雑誌名

      Dev. Cell

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional architecture of presynaptic terminal cytomatrix2007

    • 著者名/発表者名
      La, S., Rostaing
    • 雑誌名

      J. Neurosci.

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Active Zone Protein CAST Directly Associates with Ligand-of-Numb Protein X.2007

    • 著者名/発表者名
      Higa Onaga, S.
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun. 354

      ページ: 686-692

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Localization of the Active Zone Proteins CAST, ELKS, and Piccolo at Neuromuscular Junctions.2007

    • 著者名/発表者名
      Tokoro, T
    • 雑誌名

      NeuroReport

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The Active Zone Protein CAST Directly Associates with Ligand-of-Numb Protein X.2007

    • 著者名/発表者名
      Higa Onaga
    • 雑誌名

      Biochem. Biophys. Res. Commun. 16;354(3)

      ページ: 686-692

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Active Zone Protein CAST is a Component of Conventional and Ribbon Synapses in Mouse Retina.2006

    • 著者名/発表者名
      Deguchi-Tawarada, M
    • 雑誌名

      J. Comp. Neurol. 495(4)

      ページ: 480-496

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] ELKS, a protein structurally related to the active zone protein CAST, regulates Ca2+-dependent exocytosis from PC12 cells.2006

    • 著者名/発表者名
      Inoue, E
    • 雑誌名

      Genes Cells 11(6)

      ページ: 659-672

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] SAD : a presynaptic kinase associate with synaptic vesicles and the active zone cytomatrix that regulates neurotransmitter release.2006

    • 著者名/発表者名
      Inoue, E
    • 雑誌名

      Neuron 50(2)

      ページ: 261-275

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] CLASPs attach microtube plus ends to the cell cortex through a complex with LL5β.2006

    • 著者名/発表者名
      Lansbergen, G
    • 雑誌名

      Dev. Cell 11(1)

      ページ: 21-32

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Biochemistry of the presynaptic active zone (regular talk).2007

    • 著者名/発表者名
      Toshihisa Ohtsuka
    • 学会等名
      Gordon Research Conferences
    • 発表場所
      NH, USA.
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 神経シナプスアティブ・ゾーンの生化学2007

    • 著者名/発表者名
      大塚稔久
    • 学会等名
      第30回日本分子生物会年会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] SADキナーゼのマウス神経筋接合部における局在2007

    • 著者名/発表者名
      所 崇
    • 学会等名
      Neuro2007
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] SADキナーゼによるアクチブゾーン特異蛋白質BassoonおよびPiccoloのリン酸化2007

    • 著者名/発表者名
      Susumu Higa
    • 学会等名
      Neuro2007
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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